Главная  Развитие электрики 

[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [ 39 ] [40] [41] [42] [43]


ризации (рис. 6.5). На торцы пластины были нанесены металлические электроды, позволяющие осуществлять широкополосное детектирование акустических волн. Оптическое воздействие создавалось с помощью однородного пучка второй гармоники лазера на YAG:Nd3+ (А = 0,53 мкм), проецировавшегося на поверхность образца в виде полоски 10 X 2мм. Облучение осуществлялось последовательностью импульсов с плотностью мощности 10 Вт/см, длительностью 1,2-10" с и частотой следования 10-50 Гц. Для измерения скачков напряженности электрического поля внутри домепов в момент воздействия лазерных импульсов использовался электрооптический эффект. Измерение показателя преломления производилось с помощью маломощного He-Ne лазера.

Нри воздействии на область НДС каждым лазерным импульсом па обоих акустических преобразователях детектировались радиоимпульсы, соотнесенные по времени прохождения

на детекторы как сигналы поверхностной акустической волны, продольной и поперечной компонент приповерхностной акустической волны (рис. 6.6). Центры частотного спектра этих типов воли, представленного на рис. 6.7, соответствуют условию равенства длины акустической волны периоду доменной структуры. Амплитуда

Рис. 6.5. Установка для исследования оптической генерации акустических волн на ПДС: i-образец; 2, .S*-торцевые преобразователи; 4 ~ структура доменов; 5 - емкостные датчики; 6 - осциллограф; 7 - лазерный пучок; 8 - цилиндрическая линза


Рис. 6.6. Акустические сигналы, соответствующие продольной (L), поперечной (Т) и поверхностной {R) волнам




относительных деформаций в акустической волне достигала значений порядка 10".

известно [228, 229], что генерация упругих колебаний иод действием модулированного лазерного излучения наиболее эффективно возникает за счет периодического термоупругого процесса. как показали эксперименты [236], термоунругая

генерация в таких про-

I , зрачпых материалах, как

пиобат лития, эффективна только нри нанесении на поверхность ноглогцаюгцего слоя {а > 10см~), а частотный диапазон генерируемых волн определяется длительностью лазерных импульсов.

был предложен альтернативный механизм, заклю-чаюгцийся в фотогенерации больпюго количества электронов, экранируюгцих ноля поляризации внутри сегнетоэлектрических доменов. возникаюгцие нри этом скачки электрических полей вследствие обратных знаков пьезоэлектрических коэффициентов в соседних доменах создают переменные деформации на границе доменов. после окончания воздействия лазерного импульса происходит релаксация ипдуцировапного поля. при определенном соотногаепии между скважностью импульсов и временем релаксации к моменту подачи следуюгцего импульса могут восстанавливаться значения полей поляризации внутри доменов.

известно, что ниобат лития относится к группе кристаллов, обладаюгцих сильным фотовольтаическим нолем. это ноле возникает за счет пространственной перезарядки примесных ионов с неременной валентностью, например ионов fe+ и fe+. па-пряженность этого поля может достигать, как уже упоминалось выгае, значений 10 в/см. в нагаем случае нри однородном облучении происходит только фотогенерация больпюго количества свободных электронов.

экспериментальным подтверждением предложенного механизма является наблюдавгаийся процесс периодического изменения показателя преломления Sn в интервалах подачи импульсов.

60 70 /МГц

Рис. 6.7. Спектры лазерной генерации акустических волн на ПДС в ниобате лития: 1 -поверхностная акустическая волна; 2 - поперечная компонента приповерхностной акустической волны; 3 - вторая гармоника ПАВ



Значения 6п, приведенные на рис. 6.8, соответствуют скачкам электрических полей порядка 4-10 В/см.

Следует подчеркнуть принципиальное отличие лазерного способа генерации акустических колебаний от способа генерации нри приложении к ПДС неременного электрического ноля, осугцествленного также в ниобате лития [124]. Во-первых, лазерный способ создает возможность повысить напряженность возбуждаю-гцих электрических полей на 1-2 порядка и тем самым увеличить эффективность акустоонтических устройств обработки сигналов. Во-вторых, и это, но-видимому, самое главное, создается новая возможность исследования взаимодействия лазерного носителями.


t, мкс

Рис. 6.8. Периодическое изменение показателя преломления при подаче оптических импульсов

процессов и механизмов излучения с возбужденными



[0] [1] [2] [3] [4] [5] [6] [7] [8] [9] [10] [11] [12] [13] [14] [15] [16] [17] [18] [19] [20] [21] [22] [23] [24] [25] [26] [27] [28] [29] [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] [38] [ 39 ] [40] [41] [42] [43]

0.0007